Classificazione e applicazione dei motori

Come tutti sappiamo, il motore è una parte importante del sistema di trasmissione e controllo. Con lo sviluppo della scienza e della tecnologia moderne, il focus del motore nelle applicazioni pratiche ha cominciato a spostarsi dalla semplice trasmissione al complicato controllo; in particolare la velocità e la posizione del motore. , controllo preciso della coppia. Tuttavia, il motore presenta modalità di progettazione e di azionamento diverse a seconda dell'applicazione. A prima vista sembra che la selezione sia molto complicata, tanto da dover fare una classificazione di base in base all'utilizzo della macchina elettrica rotante. Di seguito introdurremo gradualmente i motori più rappresentativi, più comunemente usati e più basilari nel settore dei motori di controllo, dei motori di potenza e dei motori di segnale.

Motore di controllo
Il motore di controllo viene utilizzato principalmente nel controllo preciso della velocità e della posizione e viene utilizzato come "attuatore" nel sistema di controllo. Può essere suddiviso in servomotore, motore passo-passo, motore torque, motore a riluttanza commutata, motore brushless CC e così via.
Servomotore
I servomotori sono ampiamente utilizzati in vari sistemi di controllo per convertire il segnale di tensione in ingresso in uscita meccanica sull'albero motore e trascinare i componenti controllati per raggiungere scopi di controllo. Generalmente, il servomotore richiede che la velocità del motore sia controllata dal segnale di tensione applicato; la velocità può cambiare continuamente con il cambiamento del segnale di tensione applicata; la coppia può essere controllata dalla corrente erogata dal controller; il motore si riflette rapidamente, il volume dovrebbe essere piccolo e la potenza di controllo dovrebbe essere piccola. I servomotori vengono utilizzati principalmente in vari sistemi di controllo del movimento, in particolare nel servosistema.

Il servomotore ha DC e AC. Il primo servomotore è un motore CC generale. Quando la precisione del controllo non è elevata, come servomotore viene utilizzato il motore CC generale. Con il rapido sviluppo della tecnologia dei motori sincroni a magneti permanenti, la maggior parte dei servomotori fa riferimento ai servomotori sincroni a magneti permanenti CA o ai motori brushless CC.
2. Motore passo-passo
Il cosiddetto motore passo-passo è un attuatore che converte gli impulsi elettrici in spostamento angolare. Più in generale, quando il driver passo-passo riceve un segnale di impulso, fa ruotare il motore passo-passo di un angolo fisso nella direzione impostata. Possiamo controllare lo spostamento angolare del motore controllando il numero di impulsi per ottenere un posizionamento preciso. Allo stesso tempo, la velocità e l'accelerazione del motore possono essere controllate controllando la frequenza degli impulsi per raggiungere lo scopo della regolazione della velocità. Attualmente, i motori passo-passo più comunemente utilizzati includono motori passo-passo reattivi (VR), motori passo-passo a magneti permanenti (PM), motori passo-passo ibridi (HB) e motori passo-passo monofase.

La differenza tra un motore passo-passo e un motore normale sta principalmente nella forma del suo azionamento a impulsi. È grazie a questa caratteristica che il motore passo-passo può essere combinato con la moderna tecnologia di controllo digitale. Tuttavia, il motore passo-passo non è buono quanto il tradizionale servomotore CC controllato ad anello chiuso in termini di precisione di controllo, intervallo di variazione della velocità e prestazioni a bassa velocità; pertanto viene utilizzato principalmente in applicazioni dove i requisiti di precisione non sono particolarmente elevati. I motori passo-passo sono ampiamente utilizzati in vari campi della pratica produttiva grazie alla loro struttura semplice, all'elevata affidabilità e al basso costo. Soprattutto nel campo delle macchine utensili CNC, poiché i motori passo-passo non richiedono la conversione A/D, il segnale dell'impulso digitale viene convertito direttamente in uno spostamento angolare, quindi è stato considerato l'attuatore ideale per macchine utensili CNC.
Oltre all'applicazione su macchine CNC, i motori passo-passo possono essere utilizzati anche su altre macchine, come i motori negli alimentatori automatici, come unità floppy disk per uso generale, nonché nelle stampanti e nei plotter.
Inoltre, anche i motori passo-passo presentano numerosi difetti; i motori passo-passo possono funzionare normalmente a basse velocità a causa della frequenza di avvio a vuoto dei motori passo-passo, ma non possono avviarsi a velocità più elevate rispetto a una certa velocità, accompagnati da suoni acuti e ululanti; La precisione del driver di suddivisione del produttore può variare notevolmente. Maggiore è il numero di suddivisione, più difficile sarà controllarne la precisione; e il motore passo-passo presenta maggiori vibrazioni e rumore durante la rotazione a bassa velocità.
3. Motore di coppia
Il cosiddetto motore torque è un motore DC piatto multipolare a magneti permanenti. L'armatura ha più scanalature, numero di commutatori e conduttori in serie per ridurre l'ondulazione della coppia e la pulsazione della velocità. Il motore di coppia ha due tipi di motore di coppia CC e motore di coppia CA.

Tra questi, il motore di coppia CC ha una piccola reattanza di autoinduttanza, quindi la reattività è molto buona; la sua coppia in uscita è proporzionale alla corrente in ingresso, indipendente dalla velocità e dalla posizione del rotore; può essere collegato direttamente al carico a bassa velocità quando è vicino allo stato bloccato. Senza riduttore, è possibile produrre un elevato rapporto coppia/inerzia sull'albero del carico e si può eliminare l'errore di sistema dovuto all'uso del riduttore.
I motori coppia AC possono essere suddivisi in sincroni e asincroni. Attualmente vengono utilizzati motori torque asincroni a gabbia di scoiattolo, che hanno le caratteristiche di bassa velocità e coppia elevata. In generale, un motore torque AC viene spesso utilizzato nell'industria tessile e il suo principio di funzionamento e la sua struttura sono gli stessi di un motore asincrono monofase. Tuttavia, poiché il rotore a gabbia di scoiattolo ha una grande resistenza elettrica, le sue caratteristiche meccaniche sono morbide.
4. Motore a riluttanza commutata
Il motore a riluttanza commutata è un nuovo tipo di motore con regolazione della velocità. La sua struttura è estremamente semplice e robusta, il suo costo è basso e le sue prestazioni di regolazione della velocità sono eccellenti. È un forte concorrente dei motori di controllo tradizionali e ha un forte potenziale di mercato. Tuttavia, ci sono anche problemi come l'ondulazione della coppia, il rumore di funzionamento e le vibrazioni, che richiedono un po' di tempo per essere ottimizzati e adattati all'effettiva applicazione del mercato.

5. Motore CC senza spazzole
Il motore CC senza spazzole (BLDCM) è sviluppato sulla base del motore CC con spazzole, ma la sua corrente di guida è CA senza compromessi; Il motore CC senza spazzole può essere suddiviso in motore a velocità senza spazzole e motore a coppia senza spazzole. . Generalmente, esistono due tipi di correnti di pilotaggio di un motore brushless, una è un'onda trapezoidale (generalmente "onda quadra") e l'altra è un'onda sinusoidale. A volte il primo è chiamato motore brushless CC, il secondo è chiamato servomotore CA ed è anche una sorta di servomotore CA.

Per ridurre il momento di inerzia, i motori DC brushless adottano solitamente una struttura "snella". I motori CC senza spazzole sono molto più piccoli in termini di peso e volume rispetto ai motori CC con spazzole e il corrispondente momento di inerzia può essere ridotto dal 40% al 50%. A causa della lavorazione di materiali a magnete permanente, la capacità generale dei motori CC senza spazzole è inferiore a 100 kW.
Il motore ha una buona linearità delle caratteristiche meccaniche e delle caratteristiche di regolazione, un'ampia gamma di velocità, una lunga durata, una facile manutenzione e una bassa rumorosità e non vi sono serie di problemi causati dalle spazzole. Pertanto, questo tipo di motore ha un ottimo sistema di controllo. Potenziale applicativo.